Mary K. Gaillard: una mujer singular en una profesión poco femenina

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En noviembre de 1974 se descubrió el quark charm (c). Tenía la masa predicha tres meses antes por la física teórica Mary K. Gaillard (1939) y el físico Benjamin W. Lee (1935–1977). El primer gran logro de la primera mujer que recibió el prestigioso Premio J. J. Sakurai de la Sociedad Americana de Física en 1993. Muchas son sus contribuciones teóricas a la fenomenología de la cromodinámica cuántica (QCD), incluyendo los diagramas de Feynman tipo pingüino, la detección de los gluones vía chorros hadrónicos, la desintegración del Higgs en dos fotones, etc. Sin embargo, nunca pudo ocupar una plaza fija en el Departamento de Física Teórica del CERN. Tuvo que conformarse con una plaza en la Universidad de California, Berkeley, que ocupó entre 1982 y 2009.

Siendo una adolescente de 16 años, un compañero le preguntó a Mary K qué quería ser de mayor. Ella contestó que quería ser física. A lo que él replicó: «una profesión singularmente poco femenina». Y así tituló su autobiografía, Mary K. Gaillard, “A Singularly Unfeminine Profession: One Woman’s Journey in Physics,” World Scientific Press, 2015 [200 pp.]. Un libro delicioso y pasional, a veces visceral y, por qué no, a veces muy femenino. Un libro muy recomendable que nos muestra en primera persona lo que suponía para una mujer amar la física teórica hace 40 años. De hecho, hasta hoy, ninguna mujer ha ocupado una plaza fija en el Departamento de Física Teórica del CERN, considerado uno de los reductos más misóginos de toda la física.

Hay muchas reseñas del libro de Gaillard. Te recomiendo Priyanka Kumar, “Chasing Particles Is Fun,” Los Angeles Review of Books, 15 Jan 2016; Val Gibson, “Physics: She did it all,” Nature 524: 160 (2015), doi: 10.1038/524160a; Robert Sanders, “Pursuing charm in a singularly unfeminine profession,” Berkeley News, 17 Aug 2015; y Peter Woit, “A Singularly Unfeminine Profession,” Not Even Wrong, 23 Aug 2015; entre otras.

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Esta entrada participa en el “Reto 11 de febrero” propuesto por Laura Morrón @lauramorron, “Visibilicemos a las Grandes Físicas” Naukas, 06 Feb 2017. En el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, a partir de las 17:00 horas, nos gustaría lograr un Trending Topic compartiendo información sobre las Grandes Físicas del pasado y el presente. El reto está lanzado, ¿te apuntas?

Más actividades en El Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia en España en 11defebrero.org.

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Mary K Gaillard y Murray Gell-Mann (Premio Nobel de Física en 1969) en el CERN (1972).

La madre de Mary, cuando se enteró de que su hija quería ser física de mayor, le espetó: «Qué pena, no podrás casarte y tener hijos» (“too bad you can’t get married and have children”). Nacida Mary Katharine Ralph, los dos últimos nombres por sus abuelas, sus padres le llamaban Mary Kay. Como le caía mejor su abuela materna decidió firmar sus artículos científicos con Mary K., a secas. Ella confiesa que ni en la escuela primaria, ni en la escuela secundaria tuvo roles femeninos que la guiaran hacia una carrera científica.

Hizo el grado de dos años (college) en ciencias, aunque solo tenía una única asignatura de física en el segundo año. Ella no sabía lo que significaba ser física, pero quería ser «una física». Allí estudió mecánica clásica, algo muy alejado de lo que ella pensaba que era la física. En aquella época, la mayoría de sus compañeras en el college eran niñas bien que cursaban estudios para buscar un marido con un futuro prometedor. Ella nos confiesa que recuerda que le contó a un compañero mayor que deseaba casarse lo más rápido posible, ya que no tenía ni idea de lo que sería de su vida en otro caso.

Estudió la carrera de Física (título de máster tras cuatro años) en el Hollins College, cerca de Roanoke, Virginia, según ella el que tenía la matrícula más cara del país (“the most expensive college in the nation”). Allí estudiaban muchas señoritas de la alta sociedad, a veces solo uno o dos años, hasta que se encaminaban hacia el matrimonio ideal (“the right marriage material”). El primer año tenía una profesora de física, Dorothy Montgomery, que había escrito artículos con Robert Oppenheimer.

Dorothy fue muy importante en la vida de Mary K. El primer año le animó a pasar una estancia de verano en París, en el Laboratorio de Leprince-Ringuet en l’École Polytechnique, que trabajaba en rayos cósmicos. Allí trabajó en su primer laboratorio de física y aprendió un francés fluido. Y el segundo año le animó a pasar una estancia de verano en el Laboratorio Nacional Brookhaven (BNL), donde repetiría todos los veranos hasta finalizar su grado.

Dibujo20170208 1976 Mary K Gaillard and Abdus Salam at Int Neutrino Conf Aachen Germany
Mary K. Gaillard y Abdus Salam (Premio Nobel de Física en 1979) en Alemania (1976).

En el BNL, Mary K tuvo su primer contacto con la física de altas energías. La física de partículas en 1959 era muy diferente a la que hoy en día nos relata el modelo estándar. En su segundo verano en el BNL la pusieron a trabajar de scanner (las personas que analizan las fotografías de las cámaras de burbujas para determinar las trazas de partículas que se observan). Igual que en la NASA la mayoría de las calculistas eran mujeres, en el BNL la mayoría de las scanners también eran mujeres. Un eminente físico británico de la época las llamaba popsies (algo así como jovencitas populares por su belleza). Por cierto, la autobiografía de Gaillard destaca por omitir el nombre de muchos hombres que tienen una actitud machista para con ella o para sus compañeras.

Mary K destaca que en su segundo año en el BNL conoció a tres personas muy importantes en su vida. Por un lado, gracias a su fluido francés, a su futuro (primer) marido, Jean-Marc Gaillard (1934), que realizaba un postdoctorado. Y por otro lado, a dos amigos de Jean-Marc, los físicos Leon Lederman y Mel Schwartz (ambos obtuvieron el Premio Nobel de Física en 1988). Su último año de carrera Jean-Marc quería regresar a Francia. Le pidió que se casara con ella y le acompañara. Durante el viaje de novios en el sur de Francia se puso muy enferma. No podía estudiar para el examen oral de fin de máster. Temió lo peor. Quizás nunca llegaría a obtener el título de Física. Por fortuna, Leon se encargó de resolver el problema: «Oh, ¿no te lo dije? Decidimos darte el título de máster [sin examen oral] gracias a tus buenas calificaciones».

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Mary K. Gaillard impartiendo una charla en una conferencia científica.

En París ella siguió las pasos de su marido, buscando realizar un doctorado bajo la dirección de alguno de sus colegas. Mel llegó a decirle a Jean-Marc: «ella será una gran ama de casa». Aunque años más tarde rectificó: «Mary K está haciendo trabajos muy importantes y muy útiles». No fue un año fácil. Tras varios intentos fallidos, Albert Messiah (famoso por su biblia de mecánica de cuántica en dos volúmenes) le asignó como director de tesis a Bernard d’Espagnat. Tenía que realizar los cursos de doctorado, pero no los pudo completar porque Jean-Marc tuvo que regresar a Columbia para participar en la última fase de los experimentos de Leon, Mel y Jack Steinberger que llevaron al descubrimiento del neutrino muónico en 1962 (motivo de su Premio Nobel). Allí conoció a la doctora Chien-Shiung Wu, que mereció, pero no recibió, el Premio Nobel de Física en 1957 por la violación de la paridad.

En 1964, Jean-Marc consiguió una plaza en el CERN por seis años. Ella le siguió, como siempre, iniciando su tesis doctoral sobre la interacción débil en hadrones bajo la dirección de d’Espagnat. En aquel momento había mucho interés por estudiar la posible violación de la simetría CP en kaones. Mary K estudió este problema (embarazada de su segundo hijo) y publicó uno de sus primeros artículos científicos en la revista Il Nuovo Cimento. Su tesis doctoral sobre la física de los kaones fue defendida en 1968 (dos meses después del nacimiento de su tercer y último hijo). En su autobiografía acusa de misoginia, con nombre y apellidos, al director del Departamento de Física Teórica del CERN, Léon Van Hove. Pero no fue el único. Muchos otros le recomendaron que se dedicara a sus labores y a sus tres hijos. Por fortuna, en el CERN había una guardería para los niños, por desgracia solo funcionaba por las mañanas. Así que tuvo que contratar a niñeras para que les cuidaran.

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Mary K. Gaillard ante su gran aliada, la pizarra.

Gaillard se hizo famosa en 1974 gracias a su predicción de la masa del quark charm (c), aún no descubierto, junto a Lee (Gaillard–Lee). Lee no se atrevió a poner la predicción en el resumen, pero aparece en la página novena de dicho artículo (de veinte páginas). El quark charm debía tener una masa de 1,5 GeV y por tanto el mesón de tipo quarkonio formado por un charm y un anticharm debía tener una masa de 3 GeV. En noviembre de 1974 Samuel Ting en el BNL y Burt Richter en el SLAC descubrieron el mesón J/psi con una masa de 3 GeV. La llamada “revolución de noviembre” está considerada como el nacimiento oficial del modelo estándar. Ting y Richter recibieron el Premio Nobel de Física en 1976. Tras su predicción y su artículo de revisión en abril de 1975 (Gaillard–Lee–Rosner) nuestra protagonista alcanzó la fama, al menos entre los físicos de partículas, siendo invitada a impartir muchas conferencias sobre la física del encanto (los hadrones con quarks charm). Por desgracia, el artículo de Gaillard–Lee–Rosner muchas veces era citado como el artículo de Lee–Rosner–Gaillard (algo que molestaba especialmente a Lee).

El leptón tau se descubrió entre 1974 y 1977. El proceso fue complicado, ya que había mucha confusión al ser su masa era próxima a la del mesón D (la partícula más ligera que contiene un quark charm). Oficialmente se suele considerar que el tau se descubrió en 1975 y el mesón D en 1976. Ya en 1975 Haim Harari predijo que tendrían que existir dos nuevos quarks, llamados t y b, siglas de truth y beauty, aunque hoy son más conocidos como top y bottom.

Dibujo20170208 mary k gaillard at the whiteboard

Un gran colaborador de Mary K fue el joven físico teórico John Ellis, con el que realizó trabajos muy relevantes mientras ella estuvo en el CERN. En 1976, Dimitri V. Nanopoulos, le pidió a John, que a su vez contactó con Mary K, que estudiara la producción y desintegración del bosón de Higgs en los colisionadores de hadrones (como el futuro LHC que permitió su descubrimiento en el año 2012). El ahora famoso artículo de Ellis–Gaillard–Nanopoulos fue el primero que estudió la fenomenología del Higgs. Destaca en dicho artículo el cálculo de la probabilidad de observación del Higgs vía dos fotones, así como un mensaje de advertencia a los físicos experimentales: “Tal vez debemos terminar con una disculpa y una advertencia. Pedimos disculpas a los experimentadores por no tener ni idea de cuál es la masa del bosón de Higgs, a diferencia del caso del quark charm, y por no estar seguros de sus acoplamientos a otras partículas, excepto que probablemente son todos muy pequeños. Y les advertimos que por razones no pretendemos fomentar las grandes búsquedas experimentales del bosón de Higgs”.

En 1977, Mary K repitió su hazaña con la masa del quark charm y predijo la masa del quark bottom pocos meses antes de su descubrimiento (Chanowitz–Ellis–Gaillard). Aunque su predicción se basa en la teoría GUT basada en SU(5), que hoy sabemos que no funciona, y se incluyó durante la revisión de las pruebas de galería del artículo previa a su publicación. Por otro lado, ese mismo año, en un pub, varios físicos apostaron a que no serían capaces de escribir la palabra «pingüino» en un artículo de física teórica. John redibujó unos diagramas de Feynman en los que estaba trabajando desde 1975, en relación a la violación de la simetría CP en el modelo estándar, en una forma que recordaba a un pingüino.Y ni corto ni perezoso convenció a sus coautores para que se usara dicho nombre en su siguiente artículo (Ellis–Gaillard–Nanopoulos–Rudaz). Otro trabajo relevante fue la introducción de los chorros de gluones que se observan en las colisiones electrón-positrón (Ellis–Gaillard–Ross).

Dibujo20170208 Clara Nellist and Mary K Gaillard at Paris 2016

Todas estas grandes contribuciones a la física de partículas fueron realizadas por Mary K durante los 17 años que fue visitante del Departamento de Física Teórica del CERN. Sin embargo, a diferencia de sus colegas masculinos, para ella fue imposible que le ofrecieran un plaza. En 1980, Gaillard escribió un informe sobre la carrera científica de las mujeres en el CERN. Solo el 3% de los miembros del CERN eran mujeres. Sin plaza teórica en el CERN a pesar de sus logros, en 1981 decidió retornar a los EEUU, obteniendo una plaza en la Universidad de California en Berkeley. Allí fue la primera profesora del departamento de Física, que contaba con unos 60 miembros. Jean-Marc no quiso abandonar Europa.

Ella ya conocía a Bruno Zumino (1923–2014), profesor en Berkely, unos quince años mayor que ella y uno de los padres de la supersimetría. Lejos de Jean-Marc, inició una relación sentimental con Bruno (no sin cierto secretismo). Al final, como no podía ser de otra forma, se divorció y se volvió a desposar. En cuanto a su investigación, Mary K cambió la fenomenología del modelo estándar por la supergravedad y la teoría de cuerdas. Siempre desde el foco de la fenomenología, pero tratándose de teorías muy alejadas del experimento sus resultados más recientes se pueden considerar menos relevantes.

Todos los éxitos científicos de Mary K la convirtieron en la Gran Dama de la física de partículas en EEUU y en el resto del mundo. Sus combate continuos contra la misogia en la física teórica le llevaron a iniciar un feminismo activo. Ella ha acabado siendo el referente para muchas jóvenes físicas que deseaban iniciarse en el campo de la física de partículas y de la física teórica. No hay que olvidar que la primera mujer que ocupó un alto cargo en el CERN fue la física experimental Fabiola Gianotti en 1994. Ahora Fabiola es la directora del CERN. Todos deseamos que pronto haya una mujer en el Departamento de Física Teórica del CERN, y no por un asunto de cuotas, sino porque muchas merecen ocupar dicho puesto.

Hoy, 11 de febrero de 2017, me gustaría recomendarte la brillante y apasionada autobiografía de Mary K. Gaillard. Aprenderás física de la mano de la Gran Dama de la Física Teórica. ¡Seguro que disfrutarás!


5 Comentarios

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AlbertoAlberto

Excelente entrada. Enhorabuena.

Por cierto, “11 de febrero de 2016″ no es correcto.

MònicaMònica

Creo que el título es absolutamente desacertado por sexista, y si es por parafrasear debería ir entrecomillado.

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